重金屬廢水排放標(biāo)準(zhǔn)
中國污水處理工程網(wǎng) 時間:2012-4-24 8:39:48
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
重金屬廢水是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環(huán)境污染最嚴重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一,其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞,只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。處理方法是首先改革生產(chǎn)工藝,不用或少用毒性大的重金屬,在生產(chǎn)地點就地處理(如不排出生產(chǎn)車間)常采用化學(xué)沉淀法、離子交換法等進行處理,處理后的水中重金屬低于排放標(biāo)準(zhǔn)可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產(chǎn)物盡量回收利用或加以無害化處理。
目前,重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類:(1)化學(xué)法;(2)物理處理法;(3)生物處理法。
一、化學(xué)法
化學(xué)法主要包括化學(xué)沉淀法和電解法,主要適用于含較高濃度重金屬離子廢水的處理,化學(xué)法是目前國內(nèi)外處理含重金屬廢水的主要方法。
1、化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法的原理是通過化學(xué)反應(yīng)使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔铮ㄟ^過濾和分離使沉淀物從水溶液中去除,包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法。由于受沉淀劑和環(huán)境條件的影響,沉淀法往往出水濃度達不到要求,需作進一步處理,產(chǎn)生的沉淀物必須很好地處理與處置,否則會造成二次污染。
2、電解法
電解法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì),金屬離子在電解時能夠從相對高濃度的溶液中分離出來,然后加以利用。電解法主要用于電鍍廢水的處理,這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以,電解法不適于處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。
二、物理處理法
物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術(shù)及吸附法。
1、溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液液接觸,可連續(xù)操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件下,與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),從水相被萃取到有機相,然后在堿性條件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優(yōu)越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應(yīng)用受到很大的限制。
2、離子交換法
離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進行交換,達到去除廢水中重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂等。幾年來,國內(nèi)外學(xué)者就離子交換劑的研制開發(fā)展開了大量的研究工作。隨著離子交換劑的不斷涌現(xiàn),在電鍍廢水深度處理、高價金屬鹽類的回收等方面,離子交換法越來越展現(xiàn)出其優(yōu)勢。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法,處理容量大,出水水質(zhì)好,可回收重金屬資源,對環(huán)境無二次污染,但離子交換劑易氧化失效,再生頻繁,操作費用高。
3、膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上,將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法,包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學(xué)過程。隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而進行電解的方法,實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上述方法在運行中都遇到了電極極化、結(jié)垢和腐蝕等問題。
4、吸附法
吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇,傳統(tǒng)吸附劑是活性炭。活性炭有很強吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,處理水質(zhì)很難達到回用要求,價格貴,應(yīng)用受到限制。近年來,逐漸開發(fā)出有吸附能力的多種吸附材料。有相關(guān)研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯(lián)后,可重復(fù)使用10次,吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力,處理后廢水中重金屬含量顯著低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑,鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr 6+的去除率達到99%,出水中Cr 6+含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn),具有實際應(yīng)用前景。
三、生物處理法
生物處理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法,包括生物吸附、生物絮凝、植物修復(fù)等方法。
1、生物吸附
生物吸附法是指生物體借助化學(xué)作用吸附金屬離子的方法。藻類和微生物菌體對重金屬有很好的吸附作用,并且具有成本低、選擇性好、吸附量大、濃度適用范圍廣等優(yōu)點,是一種比較經(jīng)濟的吸附劑。用生物吸附法從廢水中去除重金屬的研究,美國等國家已初見成效。有研究者預(yù)處理假單胞菌的菌膠團后,將其固定在細粒磁鐵礦上來吸附工業(yè)廢水中Cu,發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃度高至100 mg/L時,除去率可達96%,用酸解吸,可以回收95%銅,預(yù)處理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足,例如吸附容量易受環(huán)境因素的影響,微生物對重金屬的吸附具有選擇性,而重金屬廢水常含有多種有害重金屬,影響微生物的作用,應(yīng)用上受限制等,所以還需再進行進一步研究。
2、生物絮凝
生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。生物絮凝法的開發(fā)雖然不到20年,卻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能,如霉菌、細菌、放線菌和酵母菌等,并且大多數(shù)微生物可以用來處理重金屬。生物絮凝法具有安全無毒、絮凝效率高、絮凝物易于分離等優(yōu)點,具有廣闊的發(fā)展前景。
3、植物修復(fù)法
植物修復(fù)法是指利用高等植物通過吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量, 以達到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。
植物修復(fù)法是利用生態(tài)工程治理環(huán)境的一種有效方法,它是生物技術(shù)處理企業(yè)廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬,主要有三部分組成:
(1)利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉淀或富集有毒金屬;
(2)利用金屬積累植物或超積累植物降 低有毒金屬活性,從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散;具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
(3)利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來,富集并輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條,降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復(fù)技術(shù)中能利用的植物有藻類植物、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力主要表現(xiàn)在對重金屬具有很強的吸附力。褐藻對Au的吸收量達400mg/g,在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80%~90%。浩云濤等分離篩選獲得了一株高重金屬抗性的橢圓小球藻(Chlorella ellipsoidea),并研究了不同濃度的重金屬銅、鋅、鎳、鎘對該藻生長的影響及其對重金屬離子的吸收富集作用。結(jié)果顯示,該藻Zn 和Cd 具有很高的耐受性。對四種重金屬的耐受能力依次為鋅>鎘>鎳>銅。該藻對重金屬具有很好的去除效果,15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+濃度72h處理,去除率分別達到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可見,此藻類可應(yīng)用于含重金屬廢水的處理。
污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)之重金屬指標(biāo)
以下摘自:污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)——GB8978-1996
第一類污染物最高允許排放濃度 單位:mg/L
序號 |
污染物 |
最高允許排放濃度 |
1 |
總汞 |
0.05 |
2 |
烷基汞 |
不得檢出 |
3 |
總鎘 |
0.1 |
4 |
總鉻 |
1.5 |
5 |
六價鉻 |
0.5 |
6 |
總砷 |
0.5 |
7 |
總鉛 |
1.0 |
8 |
總鎳 |
1.0 |
9 |
苯并( a )芘 |
0.00003 |
10 |
總鈹 |
0.005 |
11 |
總銀 |
0.5 |
12 |
總α放射性 |
1Bq/L |
13 |
總β放射性 |
10Bq/L |
第二類污染物最高允許排放濃度 單位:mg/L
序號 |
污染物 |
適用范圍 |
一級標(biāo)準(zhǔn) |
二級標(biāo)準(zhǔn) |
三級標(biāo)準(zhǔn) |
甜菜制糖、焦化、合成脂肪酸、濕法纖維板、染料、洗毛、有機磷農(nóng)藥工業(yè) |
100 |
200 |
1000 | ||
味精、酒精、醫(yī)藥原料藥、生物制藥、苧麻脫膠、皮革、化纖漿粕工業(yè) |
100 |
300 |
1000 | ||
石油化工工業(yè)(包括石油煉制) |
100 |
150 |
500 | ||
5 |
化學(xué)需氧量 COD |
城鎮(zhèn)二級污水處理廠 |
60 |
120 |
- |
6 |
石油類 |
其他排污單位 |
100 |
150 |
500 |
7 |
動植物油 |
一切排污單位 |
10 |
10 |
30 |
8 |
揮發(fā)酚 |
一切排污單位 |
20 |
20 |
100 |
9 |
總氰化合物 |
一切排污單位 |
0.5 |
0.5 |
2.0 |
電影洗片(鐵氰化合物) |
0.5 |
5.0 |
5.0 | ||
10 |
硫化物 |
其他排污單位 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
11 |
氨氮 |
一切排污單位 |
1.0 |
1.0 |
2.0 |
醫(yī)藥原料藥、染料、石油化工工業(yè) |
15 |
50 |
- | ||
其他排污單位 |
15 |
25 |
|||
12 |
氟化物 |
黃磷工業(yè) |
10. |
20. |
20 |
低氟地區(qū)(水體含氟量< 0.5mg/L ) |
10 |
10 |
20 | ||
13 |
磷酸鹽(以 P 計) |
其他排污單位 |
0.5 |
1.0 |
- |
14 |
甲醛 |
一切排污單位 |
- |
- |
- |
15 |
苯胺類 |
一切排污單位 |
1.0 |
2.0 |
5.0 |
16 |
硝基苯類 |
一切排污單位 |
2.0 |
3.0 |
5.0 |
17 |
陰離子表面活性劑 |
合成洗滌劑工業(yè) |
5.0 |
15 |
20 |
其他排污單位 |
5.0 |
10 |
20 | ||
18 |
總銅 |
一切排污單位 |
5.0 |
1.0 |
2.0 |
19 |
總鋅 |
一切排污單位 |
2.0 |
5.0 |
5.0 |
20 |
總錳 |
合成脂肪酸工業(yè) |
2.0 |
5.0 |
5.0 |
其他排污單位 |
2.0 |
2.0 |
5.0 | ||
21 |
彩色顯影劑 |
電影洗片 |
2.0 |
3.0 |
5.0 |